Question

3．紫杉醇是新型抗癌藥物，能與細胞微管蛋白結合，具有促進微管聚合，抑制微管解聚的功能，從而起到抗癌作用．
（1）細胞進行有絲分裂時需要微管聚合和解聚的正常動態(tài)平衡，從而在有絲分裂的后期染色體能夠隨微管解聚產生的拉力和微管聚合產生的推力，向兩極移動．紫杉醇通過影響癌細胞在有絲分裂時的紡錘體（紡錘絲）形成，導致染色體數(shù)目異常，從而抑制了癌細胞分裂和增殖．
（2）紫杉醇是紅豆杉的細胞代謝產物，可從紅豆杉中提取，但紅豆杉生長十分緩慢，數(shù)量有限且紫杉醇含量非常低．因此，研究人員嘗試運用現(xiàn)代生物技術獲取紫杉醇．
①傳統(tǒng)提取紫杉醇的過程中會產生大量廢棄物，經研究發(fā)現(xiàn)酶A可將廢棄物部分轉化為紫杉醇，但酶A活性較低，研究人員成功獲得能表達高活性酶A的目的基因，并利用基因工程技術導入（大腸桿菌/酵母菌）細胞中，最終獲得高活性酶A，從而提高紫杉醇轉化量，選擇該受體細胞的原因是真核細胞具有內質網(wǎng)和高爾基體可將該酶進行加工（形成空間結構）實現(xiàn)催化功能．
②研究人員欲通過植物組織培養(yǎng)獲得紫杉醇，分別剪取曼地亞紅豆杉和南方紅豆杉的幼芽和嫩葉，作為外植體，在條件下避光培養(yǎng)，形成愈傷組織．記錄實驗數(shù)據(jù)，計算出愈傷組織誘導率，如圖．

由如圖可知，同一品種紅豆杉以幼芽（部位）作為實驗材料愈傷組織的誘導率較高，這可能是因為芽較葉的組織分化程度低，細胞分裂更加旺盛．
從實驗數(shù)據(jù)可知，選擇曼地亞紅豆杉幼芽作為實驗材料并用VII號培養(yǎng)基培養(yǎng)，更易獲得愈傷組織，從而大量生產紫杉醇．

Answer 1

分析 植物組織培養(yǎng)技術：
1、過程：離體的植物組織，器官或細胞（外植體）→愈傷組織→胚狀體→植株（新植體）．
2、原理：植物細胞的全能性．
3、條件：①細胞離體和適宜的外界條件（如適宜溫度、適時的光照、pH和無菌環(huán)境等）；②一定的營養(yǎng)（無機、有機成分）和植物激素（生長素和細胞分裂素）．
4、植物細胞工程技術的應用：植物繁殖的新途徑（包括微型繁殖，作物脫毒、人工種子等）、作物新品種的培育（單倍體育種、突變體的利用）、細胞產物的工廠化生產．

解答 解：（1）細胞進行有絲分裂時需要微管聚合和解聚的正常動態(tài)平衡，從而在有絲分裂的后期染色體能夠隨微管解聚產生的拉力和微管聚合產生的推力，向兩極移動．紫杉醇通過影響癌細胞在有絲分裂時的紡錘體形成，導致染色體數(shù)目異常，從而抑制了癌細胞分裂和增殖．
（2）①傳統(tǒng)提取紫杉醇的過程中會產生大量廢棄物，經研究發(fā)現(xiàn)酶A可將廢棄物部分轉化為紫杉醇，但酶A活性較低，研究人員成功獲得能表達高活性酶A的目的基因，并利用基因工程技術導入酵母菌細胞中，最終獲得高活性酶A，從而提高紫杉醇轉化量，選擇該受體細胞的原因是真核細胞具有內質網(wǎng)和高爾基體可將該酶進行加工（形成空間結構）實現(xiàn)催化功能．
②剪取曼地亞紅豆杉和南方紅豆杉的幼芽和嫩葉，作為外植體，在無菌條件下避光培養(yǎng)，形成愈傷組織．由如圖可知，同一品種紅豆杉以幼芽作為實驗材料愈傷組織的誘導率較高，這可能是因為芽較葉的組織分化程度低，細胞分裂更加旺盛．從實驗數(shù)據(jù)可知，選擇曼地亞紅豆杉幼芽作為實驗材料并用VII號培養(yǎng)基培養(yǎng)，更易獲得愈傷組織，從而大量生產紫杉醇．
故答案為：
（1）后     紡錘體（紡錘絲）
（2）①酵母菌        真核細胞具有內質網(wǎng)和高爾基體可將該酶進行加工（形成空間結構）實現(xiàn)催化功能
②外植體     無菌    幼芽   芽較葉的組織分化程度低，細胞分裂更加旺盛       曼地亞紅豆杉幼芽      VII

點評 本題結合實驗考查植物組織培養(yǎng)的相關知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查．